本发明专利技术属于特高压直流工程交流场技术领域中，特别的涉及一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法及装置。本发明专利技术通过建立涉及母联开关的交流场等效模型和最后断路器图论求解模型来寻找最后断路器，当交流场的母联开关、隔离开关、线路和阀组的数量、接入位置发生变化时，无需修改原来复杂的控制保护逻辑程序，无需系统装置停电更新程序，只需在线修改简单的配置参数，系统即可通过实时采集当前交流场断路器的分合状态，快速、智能、准确的计算出所有输入线路到各个换流阀之间的最后断路器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于特高压直流输电工程
，特别的涉及一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法及装置。
技术介绍
最后断路器是在特高压直流输电工程交流场中用于隔断交流接入线路与换流阀单元(阀组)之间的关键断路器，即只需分断一个断路器，所有的线路与某一阀组将被隔断，该阀组将失电。最后断路器是直流工程中的一种重要保护手段，用于特殊情况下通过分断最后断路器，将对应的阀组迅速闭锁，以保证系统安全可靠的运行。高压直流工程最后断路器的判断过程比较复杂，以一个包含10条3/2交流分支串的常规交流场为例，共计30个断路器，那么相应的间隔开关组合多达230＝1073741824种。以往国内外直流工程最后断路器判断大多基于常规的逻辑判断方法，任意一处功能修改都可能导致现场修改应用程序，繁琐、耗时又存在安全隐患。2016年3月发表在《电力系统自动化》的《基于图论的特高压直流工程最后断路器自适应判断策略》提出了一种基于图论的最后断路器计算方法，实现了常规交流场最后断路器的判断。但是，目前国内最新规划的一些直流工程为了满足多种功率输送方式的要求，在逆变站的交流母线上接入了分段母联开关，通过分断母联开关和出线隔离开关，将直流功率直接输送到不同的异步电网。母联开关相当于把交流场分割成了几个部分，交流场的实际拓扑结构随着不同功率输送方式而发生变化，使得整个交流场最后断路器的判断变得更加复杂，使得现有技术中的最后断路器判断方法无法实现对包括母联开关在内的交流场最后断路器进行判断。
技术实现思路
本专利技术提供了一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法及装置，用于解决多种功率输送方式下交流场最后断路器一次性求解问题。一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法，包括如下步骤：1)将交流场抽象为图论中的无向连通图，其中将接入的N个母联开关的每条交流母线抽象为对应的N+1个图的节点，将连接在两个断路器之间的设备抽象为图的一个节点，将断路器及母联开关抽象为图的边，同时，在阀组和接入点之间加入虚拟连通边，建立交流场的图论求解模型；2)采集各个断路器或者母联开关的通断状态，如果断路器或母联开关为闭合状态，则其对应边是连通的，如果断路器或者母联开关为断开状态，则其对应的边是非连通的；3)搜索交流场图论模型中各个接入线路或者各个接入线汇集点到阀组之间的割边，从而得到阀组的最后断路器。进一步的，步骤1)中连接在两个断路器之间的设备包括：接入阀组、线路、交流滤波器和隔离刀闸。进一步的，步骤3)中寻找阀组割边的流程为：首先、根据图论求解模型建立各个阀组及其相关节点之间的邻接矩阵，具体生成方法是：如果两个节点之间有边连接，并且该边代表的断路器或母联开关为闭合状态，则对应邻接矩阵中的元素为1，否则为0；其次、以图论模型中对应阀组的邻接矩阵、起点、终点为输入，利用深度优先搜索算法寻找对应阀组的割边，寻找到的割边所对应的断路器或母联开关即为阀组的最后断路器。所述深度优先搜索算法搜索无向连通图中割边的判断方法为：a)指定起点和终点，即搜索各个接入线路或者各个接入线汇集点到某一指定阀组之间的所有路径；b)记录路径的条数以及每条边的遍历次数；c)路径中所有遍历次数等于路径条数的边即为割边。一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断装置，包括如下模块：1)用于将交流场抽象为图论中的无向连通图模块，其中将接入的N个母联开关的每条交流母线抽象为对应的N+1个图的节点，将连接在两个断路器之间的设备抽象为图的一个节点，将断路器及母联开关抽象为图的边，同时，在阀组和接入点之间加入虚拟连通边，建立交流场的图论求解模型；2)用于采集各个断路器或者母联开关的通断状态，如果断路器或母联开关为闭合状态，则设置其对应边是连通的，如果断路器或者母联开关为断开状态，则设置其对应的边是非连通的模块；3)用于搜索交流场图论模型中各个接入线路到阀组之间的割边，从而得到阀组的最后断路器的模块。进一步的，模块1)中连接在两个断路器之间的设备包括：接入阀组、线路、交流滤波器和隔离刀闸设备。进一步的，模块3)寻找阀组割边的流程为：首先、根据图论求解模型建立各个阀组及其相关节点之间的邻接矩阵，具体生成方法是：如果两个节点之间有边连接，并且该边代表的断路器或母联开关为闭合状态，则对应邻接矩阵中的元素为1，否则为0；其次、以图论模型中对应阀组的邻接矩阵、起点、终点为输入，利用深度优先搜索算法寻找对应阀组的割边，寻找到的割边所对应的断路器或母联开关即为阀组的最后断路器。所述深度优先搜索算法搜索无向连通图中割边的判断方法为：a)指定起点和终点，即搜索各个接入线路或者各个接入线汇集点到某一指定阀组之间的所有路径；b)记录路径的条数以及每条边的遍历次数(小于等于路径条数)；c)路径中所有遍历次数等于路径条数的边即为割边。本专利技术提出了一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法及装置，当交流场母联开关、隔离开关、线路、阀组的数量和接入位置发生变化时，无需修改原来复杂的控制保护程序逻辑，无需控制系统停电更新程序，只需在线修改简单的配置参数，系统即可通过实时采集当前交流场断路器的分合状态，实现所有输入线路到各个换流阀组之间最后断路器快速、准确的判断。附图说明图1为逆变站交流场主接线图；图2为涉及母联开关的交流场等效模型；图3为涉及母联开关的最后断路器图论模型；具体实施方式本专利技术提供了一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法及装置，将每条接入的N个母联开关的交流母线抽象为对应的N+1个节点，从而将涉及母联开关的交流场的最后断路器求解问题转换为无向连通图求解割边的问题，实现了多种功率输送方式下交流场最后断路器一次性求解。下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法的实施例：包含母联开关的逆变站交流场主接线如图1所示，BX和BY表示两条交流母线，母线之间并联有9条3/2交流分支串，每条交流串有三个断路器，每两个断路器之间可以接入阀组、线路、交流滤波器、隔离刀闸等其他设备。图1的交流出线共有四回，分别接入两个异步电网，其中出线1和出线2接入A省电网，出线3和出线4以及4回备用出线接入B省电网。该交流场的特殊之处在于交流母线上接入了M1、M2、M3和M4四个分段母联开关，在接入A省电网的两条出线上接入了两个隔离开关。通过分合母联开关和隔离开关，可以控制系统运行在直流功率“全送A省”，“全送B省”，“极1送A省、极2送B省”等三种方式，基本实现方案是：1)直流功率“全送A省”：M1、M2母联开关合位，M3、M4母联开关分位，1#、2#出线隔离开关合位。2)直流功率“全送B省”：M1、M2、M3、M4母联开关合位，1#、2#出线隔离开关分位。3)直流功率“极1送A省，极2送B省”：M1、M2母联开关分位，M3、M4母联开关合位，1#、2#出线隔离开关合位。由以上方案可知，各种功率输送方式下交流场的拓扑结构是不同的，而工程设计要求交流控制保护系统能够实时计算出不同功率输送方式下，整个交流场各阀组的最后断路器，另外，工程设计还要求以上三种功率输送方式可以进行在线转换，即在直流功率稳定输送的工况下完成功率输送方式的任意转换。由于在三种运行方式转换过程中存在不是三种标准运行方式的情况，转换操作会产生不同程度的直本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法，其特征为，包括如下步骤：1)将交流场抽象为图论中的无向连通图，其中将接入的N个母联开关的每条交流母线抽象为对应的N+1个图的节点，将连接在两个断路器之间的设备抽象为图的一个节点，将断路器及母联开关抽象为图的边，同时，在阀组和接入点之间加入虚拟连通边，建立交流场的图论求解模型；2)采集各个断路器或者母联开关的通断状态，如果断路器或母联开关为闭合状态，则其对应边是连通的，如果断路器或者母联开关为断开状态，则其对应的边是非连通的；3)搜索交流场图论模型中各个接入线路或者各个接入线汇集点到阀组之间的割边，从而得到阀组的最后断路器。
【技术特征摘要】
1.一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法，其特征为，包括如下步骤：1)将交流场抽象为图论中的无向连通图，其中将接入的N个母联开关的每条交流母线抽象为对应的N+1个图的节点，将连接在两个断路器之间的设备抽象为图的一个节点，将断路器及母联开关抽象为图的边，同时，在阀组和接入点之间加入虚拟连通边，建立交流场的图论求解模型；2)采集各个断路器或者母联开关的通断状态，如果断路器或母联开关为闭合状态，则其对应边是连通的，如果断路器或者母联开关为断开状态，则其对应的边是非连通的；3)搜索交流场图论模型中各个接入线路或者各个接入线汇集点到阀组之间的割边，从而得到阀组的最后断路器。2.根据权利要求1所述的一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法，其特征为，步骤1)中连接在两个断路器之间的设备包括：接入阀组、线路、交流滤波器和隔离刀闸。3.根据权利要求1所述的一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法，其特征为，步骤3)中寻找阀组割边的流程为：首先、根据图论求解模型建立各个阀组及其相关节点之间的邻接矩阵，具体生成方法是：如果两个节点之间有边连接，并且该边代表的断路器或母联开关为闭合状态，则对应邻接矩阵中的元素为1，否则为0；其次、以图论模型中对应阀组的邻接矩阵、起点、终点为输入，利用深度优先搜索算法寻找对应阀组的割边，寻找到的割边所对应的断路器或母联开关即为阀组的最后断路器。4.根据权利要求3所述的一种涉及母联开关的交流场最后断路器判断方法，其特征为，所述深度优先搜索算法搜索无向连通图中割边的判断方法为：a)指定起点和终点，即搜索各个接入线路或者各个接入线汇集点到某一指定阀组之间的所有路径；b)记录路径的条数以及每条边的遍历次数；c)路径中所有遍历次数等于路径条数的边即为割边。5.一种涉及母联开...
【专利技术属性】
技术研发人员：于海，李跃鹏，马为民，陈大鹏，胡欢，曾丽丽，王柏恒，周林霞，蒲莹，尹健，常亚威，刘威鹏，赵冠华，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，国网北京经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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